[发明专利]一种硅基芯片的多层基板堆叠的封装体及堆叠封装方法

权利要求书

1.一种硅基芯片的多层基板堆叠的封装体，其特征在于，包括依次层叠连接的顶层基板、中间基板和底层基板；

所述中间基板上开设通孔，所述硅基芯片置于通孔中；

所述硅基芯片正面的芯片栅极、芯片漏极和芯片源极上设有金凸点，所述硅基芯片正面通过金凸点与底层基板键合形成电气连接，所述硅基芯片背面与顶层基板之间在封装过程中形成金硅共晶层。

2.根据权利要求1所述的硅基芯片的多层基板堆叠的封装体，其特征在于，所述硅基芯片包括硅层以及设于硅层同一表面的芯片栅极、芯片漏极和芯片源极，所述金凸点设于芯片栅极、芯片漏极和芯片源极上。

3.根据权利要求1所述的硅基芯片的多层基板堆叠的封装体，其特征在于，所述顶层基板包括顶层板体以及设于顶层板体正面的正面镀金层，所述正面镀金层与硅基芯片的背面之间在封装过程中形成金硅共晶层。

4.根据权利要求1所述的硅基芯片的多层基板堆叠的封装体，其特征在于，所述底层基板包括底层板体、底层焊接层、底层栅极键合区、底层漏极键合区、底层源极键合区、底层栅极、底层漏极和底层源极；

所述底层栅极键合区、底层漏极键合区、底层源极键合区设于底层板体的正面，所述底层栅极、底层漏极和底层源极设于底层板体的背面；

所述底层栅极键合区与底层栅极连通，所述底层漏极键合区与底层漏极连接，底层源极键合区与底层源极连接；

所述底层栅极键合区与芯片栅极上的金凸点键合，所述底层漏极键合区与芯片漏极上的金凸点键合，所述底层源极键合区与底层源极上的金凸点键合。

5.根据权利要求1所述的硅基芯片的多层基板堆叠的封装体，其特征在于，所述中间基板包括中间板体、设于中间板体正面的正面焊接层以及设于中间板体背面的背面焊接层，所述正面焊接层与顶层基板的顶层焊接层位置相对应且电气连接，所述背面焊接层与底层基板的底层焊接层位置相对应且电气连接。

6.根据权利要求1所述的硅基芯片的多层基板堆叠的封装体，其特征在于，所述金凸点和硅基芯片的总厚度大于中间基板的厚度。

7.根据权利要求1所述的硅基芯片的多层基板堆叠的封装体，其特征在于，所述金凸点包括基体凸点以及设于基体凸点顶部的植球。

8.一种硅基芯片的堆叠封装方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至7所述的多层基板堆叠的封装体，所述堆叠封装方法包括如下步骤：

步骤1：提供一硅基芯片和顶层基板，将硅基芯片背面与顶层基板进行金硅共晶，在硅基芯片的背面与顶层基板之间形成金硅共晶层，得到第一叠层封装体；

步骤2：在硅基芯片正面制作金凸点；

步骤3：提供一中间基板，在中间基板上开设通孔，将硅基芯片置于通孔中，中间基板的正面与顶层基板连接形成电气通路，得到第二叠层封装体；

步骤4：提供一底层基板，将第二叠层封装体倒装至底层基板上，底层基板与具有金凸点的硅基芯片部分键合形成电气连接，中间基板背面与底层基板连接，得到第三叠层封装体；

步骤5：对第三叠层封装体进行灌封，得到多层基板堆叠的封装体。

9.根据权利要求8所述的硅基芯片的堆叠封装方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：

步骤31：对硅基芯片和顶层基板整体进行预热；

步骤32：提供一中间基板，在中间基板上开设通孔，在中间基板的正面焊接层上放置与正面焊接层外部尺寸一致的焊片；

步骤34：将硅基芯片插入通孔中，将中间基板的正面焊接层与顶层基板重合并焊接，使得中间基板正面与顶层基板形成可靠性焊接和电气通路，得到第二叠层封装体。

10.根据权利要求8所述的硅基芯片的堆叠封装方法，其特征在于，所述步骤4包括如下步骤：

步骤41：对第二叠层封装体进行预热；

步骤42：在中间基板的背面焊接层放置与背面焊接层外部尺寸一致的焊片；

步骤43：将第二叠层封装体倒装至底层基板上，底层基板与具有金凸点的硅基芯片部分键合形成电气连接，中间基板的背面焊接层与底层基板重合并焊接，得到第三叠层封装体。